Баромембранные процессы. Хараев Г.И - 52 стр.

        Концентрация примесей в пермеате определяется соот-               Концентрация фермента в пермеате по формуле (7.73):
ношением (7.58):                                                                  1
                                                                                      (0,02 − 0,01994) = 2 ⋅ 10 −5 мас. долей.
                                                                           ВС
                                                                          xп =
                 (1 − 0,08)1 − 1                                           3,187
       НС
     x п = 0,02              200  = 2,437 ⋅ 10 −3 мас. долей.           Концентрация примесей в пермеате по (7.72):
                            1
                                                                                 1
                                                                                      (0,005 − 0,00025) = 1,490 ⋅ 10 −3 мас. долей.
                                                                           НС
                     8 200 8 − 1                                      xп =
                                                                              3,187
Водный раствор фермента предполагается очистить от низко-                 Время процесса диафильтрации:
молекулярных примесей с помощью периодической диа-                             W          3,187
фильтрации в аппарате с интенсивным перемешиванием. Ко-
                                                                          τK = K =                 = 5,902 ч.
                                                                              G ⋅ F 108 ⋅ 0,005
личество исходного раствора 1 кг, концентрация фермента в
нем 2 мас. %, концентрация примесей 0,5 мас. %. Допустимая                             Вопросы для самоконтроля
концентрация примесей в очищенном растворе 0,025 мас. %.
                                                                           1. Почему схема диафильтрации с перекрестным то-
Селективность мембраны в рабочих условиях по ферменту
99,9 %, по примесям 6%, удельная производительность в про-          ком раствора и растворителя используется чаще, чем схема с
цессе диафильтрации остается практически постоянной и рав-          противотоком?
            (        )
ной 108 кг / м 2 ⋅ ч . Рабочая поверхность мембраны в аппарате
                                                                           2. Укажите допущения, которые были сделаны при
                                                                    выводе уравнений для расчета непрерывной и периодической
0,005 м2. В качестве растворителя используется дистиллиро-          диафильтрации. В каком случае число допущений меньше?
ванная вода.
                                                                           3. Какой параметр, определяющий экономичность
        Определите концентрацию фермента в очищенном рас-
                                                                    диафильтрации, мы считаем основным и почему?
творе и пермеате, концентрацию примесей в пермеате, количе-
                                                                           4. Проведите самостоятельно вывод расчетных урав-
ство дистиллированной воды, требуемой для диафильтрации,
и время процесса.                                                   нений для диафильтрации с перекрестным током при исполь-
                                                                    зовании аппаратов идеального вытеснения.
                                Решение                                    5. Проанализируйте, как меняется расход чистой во-
                                       x0HC    5 ⋅ 10 −3            ды, используемой в качестве растворителя при периодиче-
      Коэффициент очистки K 0 = HC =                       = 20 .
                                       xK     2,5 ⋅ 10 − 4          ской диафильтрации, с изменением селективности по компо-
      Количество воды по формуле (7.70):                            ненту НС. Во сколько раз этот расход будет больше мини-
                 1                                                  мально возможного, если ϕ НС = 0,2; 0,5 и 0,8?
      WK =            ln 20 = 3,187 кг.
             1 − 0,06                                                      6. Преобразуйте выражения (7.72) и (7.73) к такому
      Концентрация фермента в очищенном растворе по                 виду, чтобы можно было определить концентрации компо-
формуле (7.71):                                                     нентов в пермеате, не используя количества исходного рас-
               00,02                                                твора и растворителя.
      x KBC = 1−0,999 = 1,994 ⋅ 10 − 2 мас. долей.
                20 1−0,06
                                  103                                                            104